[实用新型]光伏功率优化器和光伏发电系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能领域，具体而言，涉及一种光伏功率优化器和光伏发电系 统。

背景技术

光伏发电作为一种清洁、可再生的新能源发电方式，近年来在政府的大力扶植下 得到了迅猛发展。但目前已安装的光伏电站普遍存在发电效率低、成本高的问题。其 中一个主要原因是由于在安装时普遍采用串联集中式的最大功率点追踪(Maximum PowerPointTracking，简称为MPPT)，未考虑光伏组件的参数不匹配或阴影效应， 这样将会导致能量损耗，大大降低发电效率。研究表明，9％的阴影会造成54％的能量 损失。

针对相关技术由于光伏组件参数不匹配或阴影效应，导致能量损耗、发电效率低 的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种光伏功率优化器和光伏发电系统，以至少解决相关 技术由于光伏组件参数不匹配或阴影效应，导致能量损耗、发电效率低的技术问题。

根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种光伏功率优化器，包括：传感器 单元，用于检测光伏组件的输入参数和输出参数；控制单元，与传感器单元相连接， 用于根据光伏组件的输入参数和输出参数生成脉宽调制信号；以及功率变换单元，与 控制单元相连接，用于根据脉宽调制信号调节光伏组件的输出参数。

进一步地，控制单元包括：模数变换器，与传感器单元相连接，用于获取光伏组 件的输入参数和输出参数；以及脉宽调制信号生成器，一端与模数变换器相连接，另 一端与功率变换单元相连接，用于根据光伏组件的输入参数和输出参数生成脉宽调制 信号，并将脉宽调制信号发送至功率变换单元。

进一步地，光伏组件的输入参数包括输入电流、输入电压，光伏组件的输出参数 包括输出电流和输出电压，其中，传感器单元包括：输入电流传感器，设置在光伏组 件的输入端，与控制单元相连接，用于检测光伏组件的输入电流；输入电压传感器， 设置在光伏组件的输入端，与控制单元相连接，用于检测光伏组件的输入电压；输出 电流传感器，设置在光伏组件的输出端，与控制单元相连接，用于检测光伏组件的输 出电流；以及输出电压传感器，设置在光伏组件的输出端，与控制单元相连接，用于 检测光伏组件的输出电压。

进一步地，输入电流传感器、输入电压传感器、输出电流传感器以及输出电压传 感器分别与模数变换器相连接。

进一步地，光伏功率优化器还包括：通信电路，与控制单元相连接，用于建立光 伏功率优化器与外部控制器之间的通信连接。

进一步地，光伏功率优化器还包括：辅助电源，分别与光伏组件、传感器单元、 控制单元、功率变换单元相连接，用于将从光伏组件中获取的电能分别提供给传感器 单元、控制单元、功率变换单元。

进一步地，功率变换单元拓扑结构为Boost电路或者Boost-Buck电路，功率变换 单元的主开关元件采用半导体晶体管。

根据本实用新型实施例的另一方面，还提供了一种光伏发电系统，包括：包括多 个光伏功率优化器，其中，该多个光伏功率优化器为本实用新型实施例中的任意一种 光伏功率优化器。

进一步地，多个光伏功率优化器串联或者并联。

进一步地，光伏发电系统还包括多个光伏组件，其中，一个光伏组件对应一个光 伏功率优化器，光伏功率优化器设置在与其对应的光伏组件的背面。

在本实用新型实施例中，通过为每个光伏组件设置光伏功率优化器，通过该光伏 功率优化器对每个光伏组件进行独立式MPPT调节，其中，光伏功率优化器包括：传感 器单元，用于检测光伏组件的输入参数和输出参数；控制单元，与传感器单元相连接， 用于根据光伏组件的输入参数和输出参数生成脉宽调制信号；以及功率变换单元，与 控制单元相连接，用于根据脉宽调制信号调节光伏组件的输出参数，达到了优化光伏 组件性能的目的，从而实现了降低能量损耗，提高发电效率低的技术效果，进而解决 了相关技术由于光伏组件参数不匹配或阴影效应，导致能量损耗、发电效率低的技术 问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分， 本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的 不当限定。在附图中：

图1是根据本实用新型实施例的光伏功率优化器的示意图；